為了戰(zhàn)勝新型冠狀病毒肺炎疫情,科研人員加緊研制各類疫苗,其中mRNA疫苗具有研發(fā)速度快、針對性強的特點而被采用,mRNA不穩(wěn)定易被分解是一大難題。如圖所示為針對新冠病毒的mRNA疫苗的制備過程?;卮鹣铝袉栴}:
(1)①過程所需要的酶和原料分別是 逆轉(zhuǎn)錄酶、脫氧核苷酸逆轉(zhuǎn)錄酶、脫氧核苷酸,圖中②的名稱是 重組質(zhì)?;蚧虮磉_載體重組質(zhì)?;蚧虮磉_載體。
(2)若用大腸桿菌作為工程菌生產(chǎn)S蛋白,則可用CaCl2處理大腸桿菌,使其成為 感受態(tài)感受態(tài)細胞,檢測工程菌中是否含有目的基因,可以采用 DNA分子雜交DNA分子雜交技術(shù),要檢測大腸桿菌生產(chǎn)的S蛋白是否有效,方法是 將大腸桿菌生產(chǎn)的S蛋白作為抗原,與從新型冠狀病毒肺炎痊愈患者體內(nèi)提取抗S蛋白的抗體,做“抗原—抗體雜交”實驗,若出現(xiàn)雜交帶則表明大腸桿菌生產(chǎn)的S蛋白是有效的將大腸桿菌生產(chǎn)的S蛋白作為抗原,與從新型冠狀病毒肺炎痊愈患者體內(nèi)提取抗S蛋白的抗體,做“抗原—抗體雜交”實驗,若出現(xiàn)雜交帶則表明大腸桿菌生產(chǎn)的S蛋白是有效的。
(3)提純獲得的S蛋白基因經(jīng)體外轉(zhuǎn)錄形成的mRNA在使用前需要包裹一層脂類物質(zhì),推測其原因是 使mRNA不易被降解,易被細胞獲取,能穩(wěn)定發(fā)揮作用使mRNA不易被降解,易被細胞獲取,能穩(wěn)定發(fā)揮作用。
(4)新冠病毒是RNA病毒,這給疫苗研制帶來的困難是 RNA病毒易變異,會使原來的疫苗失效RNA病毒易變異,會使原來的疫苗失效。
【答案】逆轉(zhuǎn)錄酶、脫氧核苷酸;重組質(zhì)?;蚧虮磉_載體;感受態(tài);DNA分子雜交;將大腸桿菌生產(chǎn)的S蛋白作為抗原,與從新型冠狀病毒肺炎痊愈患者體內(nèi)提取抗S蛋白的抗體,做“抗原—抗體雜交”實驗,若出現(xiàn)雜交帶則表明大腸桿菌生產(chǎn)的S蛋白是有效的;使mRNA不易被降解,易被細胞獲取,能穩(wěn)定發(fā)揮作用;RNA病毒易變異,會使原來的疫苗失效
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:3引用:1難度:0.7
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1.人類基因組計劃測定了人體的24條染色體,這24條染色體是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/31 0:30:1組卷:112引用:7難度:0.7 -
2.學(xué)習(xí)以下材料,回答(1)~(4)題。
利用抑制性tRNA進行無義突變遺傳病的治療
無義突變是由于某個堿基的改變使代表某種氨基酸的密碼子突變?yōu)榻K止密碼子(UAA、UAG或UGA),從而使肽鏈合成提前終止,造成蛋白質(zhì)的功能改變,引發(fā)相關(guān)疾病。約有10%~15%的人類基因相關(guān)遺傳疾病是由無義突變引發(fā)的。常規(guī)的基因治療是將正常基因的cDNA序列或是有治療價值的基因(如CRISPR-Cas9相關(guān)的基因編輯工具)通過一定的方式導(dǎo)入人體靶細胞內(nèi),達到替代或修復(fù)缺陷基因、治療疾病的目的。導(dǎo)入基因插入位置不當、過高或過低表達,都可能會導(dǎo)致副作用。盡管基因編輯可以實現(xiàn)生理水平的基因表達,但基因編輯工具引入外源蛋白可能引發(fā)強烈的免疫反應(yīng)仍然是巨大的挑戰(zhàn)。
抑制性tRNA(sup-tRNA)由天然tRNA改造而來,它的反密碼子通過堿基配對原則可以識別無義突變的終止密碼子,使得mRNA在翻譯至無義突變位點時不啟動翻譯終止而是繼續(xù)向后進行翻譯,獲得有功能的全長蛋白。
I型黏多糖貯積癥的病因,是相關(guān)基因發(fā)生無義突變,產(chǎn)生終止密碼子UAG。研究者構(gòu)建小鼠該突變基因mldua和Flag基因融合的載體(圖1),以及針對該無義突變設(shè)計的sup-tRNA表達載體(產(chǎn)生的sup-tRNA能夠識別UAG并攜帶酪氨酸Tyr,簡寫作sup-tRNATyr),將其導(dǎo)入細胞進行研究,發(fā)現(xiàn)與具有相似作用的化合物G418比較,sup--tRNA的作用更加顯著(圖2);進一步利用重組腺相關(guān)病毒作為載體將sup-tRNA導(dǎo)入患病小鼠模型中,實驗顯示能夠降低黏多糖過度積存,實現(xiàn)對該病癥的有效治療,其療效可以持續(xù)半年以上。
從整體來看,G418在促進跨越無義突變位點繼續(xù)翻譯時引入的氨基酸較為隨機,而sup-tRNA引入的氨基酸較為單一,且不會影響內(nèi)源tRNA穩(wěn)態(tài),所以sup-tRNA在個體治療中具有很高的安全性,因而在未來基因突變引起的疾病相關(guān)治療中具有非常大的應(yīng)用前景。
(1)侵染時,作為載體的重組腺相關(guān)病毒與靶細胞膜上的
(2)除了引入的氨基酸較為單一,不影響內(nèi)源tRNA穩(wěn)態(tài),我們還可推斷,用于治療的sup-tRNA在正常終止密碼子處
(3)研究者構(gòu)建mldua突變基因和Flag基因融合的載體,目的是通過檢測
(4)有文獻報道,已在近1000個不同的人類基因中發(fā)現(xiàn)了7500多個無義突變。常規(guī)的基因治療需要為每種疾病設(shè)計獨特的治療策略,這將是一項耗費驚人的項目。據(jù)此說明sup-tRNA的應(yīng)用價值。發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:27引用:1難度:0.6 -
3.幾丁質(zhì)是許多真菌細胞壁的重要成分,自然界有些植物能產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶催化幾丁質(zhì)水解從而抵抗真菌感染。通過基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入沒有抗性的植物體內(nèi),可增強其抗真菌的能力。如圖表示為獲取幾丁質(zhì)酶基因而建立cDNA文庫的過程。
(1)圖示以mRNA為材料通過
(2)與選用老葉相比,選用嫩葉更容易提取到mRNA,原因是
(3)將從cDNA文庫中獲得的幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體用發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.7
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